JP2008031882A - 圧縮機の支持装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変するときに、密閉型圧縮機から発生する異音を低減する。
【解決手段】マウント105の取付孔105aの内径部を水平方向に拘束する支持体141の挿入部141bを低い硬度の材料で形成したもので、密閉容器をマウント105の水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がし、電動要素または圧縮要素が密閉容器の内部と衝突しにくくするので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。
【選択図】図2
【解決手段】マウント105の取付孔105aの内径部を水平方向に拘束する支持体141の挿入部141bを低い硬度の材料で形成したもので、密閉容器をマウント105の水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がし、電動要素または圧縮要素が密閉容器の内部と衝突しにくくするので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、家庭用冷蔵庫または業務用冷蔵庫、空気調和機等に搭載される圧縮機の支持装置に関するものである。
従来の圧縮機の支持装置としては、挿入部と受け部を同じ硬度の材料で一体に形成した支持体を圧縮機に取り付けることにより、圧縮機の運転中に発生する垂直方向および水平方向の振動を吸収するとしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
以下、図面を参照しながら従来の圧縮機の支持装置を説明する。
図7は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図8は、従来の密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図を示すものである。
図7、図8において、密閉型圧縮機1は支持装置60を介して、冷蔵庫などのエンジンルーム下部に設置された板状の基板31の上に支持されている。
密閉型圧縮機1は、密閉容器1a内に冷媒2が充填するとともに、複数のスプリング3によって弾性支持された電動要素11と電動要素11によって駆動される圧縮要素21を収納している。
電動要素11は、外部電源(図示せず)と繋がっている固定子12と、固定子12の内側と所定の間隙を有して配置された回転子13から構成している。
圧縮要素21は、主軸部22aと偏芯軸部22bとを有し、下方に回転子13を固着しているシャフト22と、固定子12の上方に固定され、圧縮室23aを形成するブロック23と、圧縮室23a内で往復運動するピストン25と、ピストン25と偏芯軸部22bとを連結する連結手段26とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。
次に支持装置60について説明する。
密閉容器1aの外周部には、略水平方向に延出した一対のマウント5が固定される。マウント5には各々複数の取付孔5aが穿設されている。
基板31の上には上記複数の取付孔5aに対応する位置にボルト32が立設されている。
支持体41はボルト32に嵌入され、マウント5を介して密閉型圧縮機1を基板31の上に支持している。
支持体41はボルト32が嵌入されるボルト孔41aと、取付孔5aの内径部に挿入されマウント5を水平方向に拘束する挿入部41bと、マウント5の取付孔5a近傍を重力方向に支持する受け部41cを備えており、ボルト32の先端部に螺着されたナット33によって抜けないよう固定されている。
なお、挿入部41bと受け部41cは同じ硬度の材料で一体に形成している。
以上のように構成された密閉型圧縮機の支持装置について、以下その動作を説明する。
固定子12に外部電源より通電がされると、回転子13はシャフト22と共に回転する。これに伴い偏芯軸部22bの偏芯運動は連結手段26を介してピストン25を圧縮室23a内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。
密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生するマウント5からの荷重を、挿入部41bで受けている。
特開平2−298678号公報
しかしながら、上記従来の構成では、密閉型圧縮機1が起動または停止するなど回転速度が急変するときに、密閉型圧縮機1から異音を発生することがあった。これは回転子13の慣性力が電動要素11と圧縮要素21を回転させ、電動要素11または圧縮要素21が密閉容器1aの内部と衝突してしまうためである。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させる密閉型圧縮機の支持装置を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために本発明の圧縮機の支持装置は、受け部に、挿入部および受け部より高い硬度を有した弾性材料で形成した支持環を周設したもので、挿入部および受け部を硬度の低い弾性材料で形成してもへたりにくく、かつ密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がしてやるという作用を有する。
本発明の密閉型圧縮機の支持装置は、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がし異音の発生を低減させることができる。
請求項1に記載の発明は、基板上に立設されたボルトと、取付孔を設けたマウントと、前記ボルトに挿入され前記マウントを支持する弾性体からなる支持体を有し、前記支持体は、前記ボルトが貫通するボルト孔と、前記取付孔の内径部を水平方向に拘束する挿入部と、前記マウントの前記取付孔近傍を重力方向に支持する受け部を備えるとともに、前記受け部に、前記挿入部および前記受け部より高い硬度を有した弾性材料で形成した支持環を周設したもので、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がしてやることで電動要素または圧縮要素と密閉容器の内部の衝突を避けるので、異音の発生を低減させることができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に加えて、前記マウントの前記取付孔近傍と支持環との間に低い硬度の材料を介在させたもので、マウントと支持体が接する面が柔軟になるので、支持体の重力方向の剛性をあまり低下させることなく、マウントの重力方向の振動を吸収してやることで支持環を介して基板に伝達するマウントの重力方向の振動を低減するので、請求項1に記載の発明の効果に加えてさらに、密閉型圧縮機が運転時に発生する振動起因の騒音を低減させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明に加えて、前記支持環の材料を硬度50度以上のゴム材料で構成したものであり、前記支持体の重力方向の剛性が十分高くなるので、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えてさらに、前記支持体の密閉型圧縮機の重量による重力方向の経年変化を小さくできる。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明に加えて、前記挿入部および前記受け部の材料を硬度35度以下のゴム材料で構成したものであり、密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を十分逃がしてやることで電動要素または圧縮要素と密閉容器の内部の衝突を避けるので、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明に加えて、前記挿入部および前記受け部の材料を硬度35度以下のエラストマー樹脂で構成したものであり、密閉容器をマウントの水平方向へ動かすことで回転子の慣性力を逃がしてやることで電動要素または圧縮要素と密閉容器の内部の衝突を避け、かつ、前記挿入部および前記受け部を射出成形で生産できるので、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明の効果に加えてさらに、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させ、かつ安価に作成することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の縦断面図、図2は、同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図、図3(a)は、同実施の形態における支持体の上面図、図3(b)は、同実施の形態における支持体の断面図、図3(c)は、同実施の形態における支持体の下面図を示すものである。
図1は、本発明の実施の形態1における密閉型圧縮機の縦断面図、図2は、同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図、図3(a)は、同実施の形態における支持体の上面図、図3(b)は、同実施の形態における支持体の断面図、図3(c)は、同実施の形態における支持体の下面図を示すものである。
図1から図3において、密閉型圧縮機101は支持装置160を介して、冷蔵庫などのエンジンルーム下部に設置された板状の基板131の上に支持されている。
密閉型圧縮機101は、密閉容器101a内に冷媒102が充填するとともに、複数のスプリング103によって弾性支持された電動要素111と電動要素111によって駆動される圧縮要素121を収納している。
電動要素111は、外部電源(図示せず)と繋がっている固定子112と、固定子112の内側と所定の間隙を有して配置された回転子113から構成している。
圧縮要素121は、主軸部122aと偏芯軸部122bとを有し、下方に回転子113を固着しているシャフト122と、固定子112の上方に固定され、圧縮室123aを形成するブロック123と、圧縮室123a内で往復運動するピストン125と、ピストン125と偏芯軸部122bとを連結する連結手段126とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。
次に支持装置160について説明する。
密閉容器101aの外周部には、略水平方向に延出した一対のマウント105が固定される。マウント105には各々複数の取付孔105aが穿設されている。
基板131の上には上記複数の取付孔105aに対応する位置にボルト132が立設されている。
支持体141は、支持体141の中央に設けたボルト孔141aにボルト132を貫通させて、基板131の上に載置されている。
支持体141の上部には挿入部141bが形成されており、挿入部141bは取付孔105aの内径部に挿入されている。
支持体141の下部には受け部141cが形成され、マウント105を介して密閉型圧縮機101の自重を支えている。
環状の支持環141dは挿入部141bおよび受け部141cより高い硬度を有した弾性材料で形成され、受け部141cの外周に周設固定されている。具体的には受け部141cの外径に対して支持環141dの厚さを5〜20%としている。そしてマウント105を介して密閉型圧縮機101の自重を支えている。
ボルト132の先端部に螺着されたナット133によってマウント105および支持体141が抜けないよう固定されている。
挿入部141bおよび受け部141cは、比較的低い硬度の材料、具体的には硬度32度の塩素化ブチルゴムで形成している。なお挿入部141bはマウント105を水平方向に拘束しており、密閉型圧縮機101が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生するマウントの動きを十分に逃がすためには、挿入部141bおよび受け部141cの硬度は35度以下が望ましい。
支持環141dは、比較的高い硬度の材料、具体的には硬度53度のエチレンプロピレンゴムで形成している。なお支持環141dはマウント105を重力方向に支持しており、密閉型圧縮機101の自重によって経年変化をおこし大きく変形してしまわないために、支持環141dの硬度は50度以上が望ましい。
以上のように構成された圧縮機の支持装置について、以下その動作を説明する。
固定子112に外部電源より通電がされているとき、回転子113はシャフト122と共に回転する。これに伴い偏芯軸部122bの偏芯運動は連結手段126を介してピストン125を圧縮室123a内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。この際、圧縮要素121の振動は複数のスプリング103を介して密閉容器101aに伝わるが支持体141によって減衰されることで基板131への伝達が減衰される。
外部電源から固定子112に通電が開始された瞬間(起動する時)、回転子113が瞬間的に回転を開始するため、反作用で電動要素111と圧縮要素121を回転させ、同回転はスプリング103を介して密閉容器101aおよびマウント105に、シャフト122の軸を中心とする円の接線方向に衝撃的な荷重を与える。また、外部電源から固定子112への通電が遮断された瞬間(停止する時)、回転子113には慣性力が残っているため、電動要素111と圧縮要素121を回転させ、スプリング103を介して密閉容器101aおよびマウント105に、シャフト122の軸を中心とする円の接線方向に衝撃的な荷重を与える。
しかしながら支持体141は、挿入部141bおよび受け部141cが比較的低い硬度の材料で構成されており、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。また比較的高い硬度の材料で構成される支持環141dは縦方向に薄く長いため、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。
従ってマウント105の水平方向の衝撃的な動きを大きく逃がしてやることができるので密閉容器101aが回転方向に容易に動くことができ、密閉容器101aの内部と電動要素111または圧縮要素121の相対距離がゼロになることを防ぎ、密閉容器101aの内部と電動要素111または圧縮要素121の衝突を避ける。よって、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。
一方、比較的高い硬度の材料で構成される支持環141dは重力方向への剛性が高く、比較的低い硬度の材料で構成されており、マウント105を介して密閉型圧縮機101の自重を支えることでへたり易い受け部141cへの負担を軽減することができ、支持体141の経年変化によるへたりを緩和し、高い信頼性を備えることができる。
なお、本実施の形態において、使用する冷媒を特に例示しなかったが、起動または停止するなど回転速度が急変する時に電動要素または圧縮要素の回転が大きくなる吸入圧力が高い、例えばR22、R502、R404A、R407C、R410A、R290といった冷媒を用いた場合等には特に有効である。
なお、本実施の形態において、回転速度が急変する事例として起動または始動する時のみを記述したが、インバータコンプレッサが急速に回転速度を変化するときも同様の効果が得られる。
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における密閉型圧縮機の縦断面図、図5は、同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図、図6(a)は、同実施の形態における支持体の上面図、図6(b)は、同実施の形態における支持体の断面図、図6(c)は、同実施の形態における支持体の下面図を示すものである。
図4は、本発明の実施の形態2における密閉型圧縮機の縦断面図、図5は、同実施の形態における密閉型圧縮機の支持装置の縦断面図、図6(a)は、同実施の形態における支持体の上面図、図6(b)は、同実施の形態における支持体の断面図、図6(c)は、同実施の形態における支持体の下面図を示すものである。
なお、実施の形態1と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図4から図6において、密閉型圧縮機101は支持装置260を介して、冷蔵庫などのエンジンルーム下部に設置された板状の基板131の上に支持されている。
密閉型圧縮機101は、密閉容器101a内に冷媒102が充填するとともに、複数のスプリング103によって弾性支持された電動要素111と電動要素111によって駆動される圧縮要素121を収納している。
電動要素111は、外部電源(図示せず)と繋がっている固定子112と、固定子112の内側と所定の間隙を有して配置された回転子113から構成している。
圧縮要素121は、主軸部122aと偏芯軸部122bとを有し、下方に回転子113を固着しているシャフト122と、固定子112の上方に固定され、圧縮室123aを形成するブロック123と、圧縮室123a内で往復運動するピストン125と、ピストン125と偏芯軸部122bとを連結する連結手段126とを備え、レシプロ式の圧縮機構を形成している。
次に支持装置260について説明する。
密閉容器101aの外周部には、略水平方向に延出した一対のマウント105が固定される。マウント105には各々複数の取付孔105aが穿設されている。
基板131の上には上記複数の取付孔105aに対応する位置にボルト132が立設されている。
支持体241は、支持体241の中央に設けたボルト孔241aにボルト132を貫通させて、基板131の上に載置されている。
支持体241の上部には挿入部241bが形成されており、挿入部241bは取付孔105aの内径部に挿入されている。
支持体241の下部には受け部241cが形成され、マウント105を介して密閉型圧縮機101の自重を支えている。受け部241cの上部の外周には上面を延出した外周ツバ241eが形成されている。具体的には受け部241cの重力方向の長さに対して5〜15%の厚みとしている。
環状の支持環241dは挿入部241bおよび受け部241cより高い硬度を有した弾性材料で形成され、受け部241cの外周に周設固定されている。具体的には受け部241cの外径に対して支持環241dの厚さを5〜20%としている。そしてマウント105を介して密閉型圧縮機101の自重を支えている。その結果、マウント105の取付穴105a近傍と支持環241dとの間には相対的に硬度の低い材料が介在することとなる。
ボルト132の先端部に螺着されたナット133によってマウント105および支持体241が抜けないよう固定されている。
挿入部241bおよび受け部241cは、比較的低い硬度の材料、具体的には硬度32度の塩素化ブチルゴムで形成している。なお挿入部241bはマウント105を水平方向に拘束しており、密閉型圧縮機101が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生するマウントの動きを十分に逃がすためには、挿入部241bおよび受け部241cの硬度は35度以下が望ましい。
支持環241dは、比較的高い硬度の材料、具体的には硬度53度のエチレンプロピレンゴムで形成している。なお支持環241dはマウント105を重力方向に支持しており、密閉型圧縮機101の自重によって経年変化をおこし大きく変形してしまわないために、支持環241dの硬度は50度以上が望ましい。
以上のように構成された圧縮機の支持装置について、以下その動作を説明する。
固定子112に外部電源より通電がされているとき、回転子113はシャフト122と共に回転する。これに伴い偏芯軸部122bの偏芯運動は連結手段126を介してピストン125を圧縮室123a内で往復運動させ、吸入ガスを圧縮する所定の圧縮動作を行う。この際、圧縮要素121の振動は複数のスプリング103を介して密閉容器101aに伝わるが支持体241によって減衰されることで基板131への伝達が減衰される。
外部電源から固定子112に通電が開始された瞬間(起動する時)、回転子113が瞬間的に回転を開始するため、反作用で電動要素111と圧縮要素121を回転させ、同回転はスプリング103を介して密閉容器101aおよびマウント105に、シャフト122の軸を中心とする円の接線方向に衝撃的な荷重を与える。また、外部電源から固定子112への通電が遮断された瞬間(停止する時)、回転子113には慣性力が残っているため、電動要素111と圧縮要素121を回転させ、スプリング103を介して密閉容器101aおよびマウント105に、シャフト122の軸を中心とする円の接線方向に衝撃的な荷重を与える。
しかしながら支持体241は、挿入部241bおよび受け部241cが比較的低い硬度の材料で構成されており、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。また比較的高い硬度の材料で構成される支持環241dは縦方向に薄く長いため、上下が水平方向にずれる変形に対して剛性が低い。
従ってマウント105の水平方向の衝撃的な動きを大きく逃がしてやることができるので密閉容器101aが回転方向に容易に動くことができ、密閉容器101aの内部と電動要素111または圧縮要素121の相対距離がゼロになることを防ぎ、密閉容器101aの内部と電動要素111または圧縮要素121の衝突を避ける。よって、密閉型圧縮機が起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させることができる。
また比較的高い硬度の材料で構成される支持環241dは直接マウント105と接することがなく支持環241dとマウント105の間が比較的低い硬度の材料で構成されており、この比較的低い硬度の材料が介在する区間における重力方向の剛性が低い。
従って上記した比較的低い硬度の材料が介在する区間においては、マウント105の重力方向の振動を吸収してやることができ、支持環241dを介して基板131に伝達するマウント105の重力方向の振動を低減することができる。その結果、密閉型圧縮機101が運転時に発生する振動起因の騒音を低減される。
一方、比較的高い硬度の材料で構成される支持環241dは重力方向への剛性が高く、比較的低い硬度の材料で構成されており、マウント105を介して密閉型圧縮機101の自重を支えることでへたり易い受け部241cへの負担を軽減することができ、支持体241の経年変化によるへたりを緩和し、高い信頼性を備えることができる。
なお、本実施の形態において、使用する冷媒を特に例示しなかったが、起動または停止するなど回転速度が急変する時に電動要素または圧縮要素の回転が大きくなる吸入圧力が高い、例えばR22、R502、R404A、R407C、R410A、R290といった冷媒を用いた場合等には特に有効である。
なお、本実施の形態において、回転速度が急変する事例として起動または始動する時のみを記述したが、インバータコンプレッサが急速に回転速度を変化するときも同様の効果が得られる。
以上のように、本発明にかかる圧縮機の支持装置は、起動または停止するなど回転速度が急変する時に発生する異音を低減させるものを備えることが可能となるので、エアーコンディショナーや自動販売機等の冷凍サイクル装置等に用いられる密閉型圧縮機にも適用できる。
101 密閉型圧縮機(圧縮機)
105 マウント
105a 取付孔
131 基板
132 ボルト
141,241 支持体
141a,241a ボルト孔
141b,241b 挿入部
141c,241c 受け部
141d,241d 支持環
160,260 支持装置
105 マウント
105a 取付孔
131 基板
132 ボルト
141,241 支持体
141a,241a ボルト孔
141b,241b 挿入部
141c,241c 受け部
141d,241d 支持環
160,260 支持装置
Claims (5)
- 基板上に立設されたボルトと、取付孔を設けたマウントと、前記ボルトに挿入され前記マウントを支持する弾性体からなる支持体を有し、前記支持体は、前記ボルトが貫通するボルト孔と、前記取付孔の内径部を水平方向に拘束する挿入部と、前記マウントの前記取付孔近傍を重力方向に支持する受け部を備えるとともに、前記受け部に、前記挿入部および前記受け部より高い硬度を有した弾性材料で形成した支持環を周設した圧縮機の支持装置。
- マウントの取付孔近傍と支持環との間に低い硬度の材料を介在させた請求項1に記載の圧縮機の支持装置。
- 支持環の材料を硬度50度以上のゴム材料で構成した請求項1または請求項2に記載の圧縮機の支持装置。
- 挿入部および受け部の材料を硬度35度以下のゴム材料で構成した請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機の支持装置。
- 挿入部および受け部の材料を硬度35度以下のエラストマー樹脂で構成した請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧縮機の支持装置。
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